食品安全
解說制藥設(shè)備在位清洗裝置(cip)的實用性
來源:杭州惠合機(jī)械設(shè)備有限公司 發(fā)布日期:2014-12-12 點擊數(shù):19426次
在藥品生產(chǎn)過程中,設(shè)備清洗是生產(chǎn)工藝流程中一個很重要的環(huán)節(jié),尤其在“換批”、“更換品種”與“清場”時更為重要。然而,過去藥品生產(chǎn)過程中設(shè)備清洗僅依靠拆洗或移動方法予以清洗,隨著現(xiàn)代制藥設(shè)備的發(fā)展,已 出現(xiàn)了大量在位清洗的設(shè)備,現(xiàn)存的或正在研發(fā)的清洗系統(tǒng)的功能是否真實與可靠?這將是我們在一定時期內(nèi)所探 討的一個問題。
一、什么是CIP清洗
CIP清洗通常指系統(tǒng)或較大型的設(shè)備在原安裝位置不作拆卸及移動的條件下進(jìn)行清潔工作,如果只是對原安裝位置不作拆卸及移動的設(shè)備進(jìn)行自來水或純化水的噴淋清洗,那么,我們也不能稱之為 CIP。
本文主要講的是對藥品在連續(xù)生產(chǎn)過程中, 與藥品生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)或者說每一工段、工序相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行在位的清潔過程,就是說使 CIP 成為藥品生產(chǎn)工藝過程的組成部分,讓 CIP清洗系統(tǒng)與藥品的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)完整融合,即“藥品生產(chǎn)、輸送、對設(shè)備與管線清洗、回液、滅菌、在位檢測、中和處理、排放”。讓設(shè)備與管線真正實現(xiàn)在位“潔凈待用”, 這將是我們CIP清洗設(shè)備所要做的具體工作。
二、影響CIP清洗效果的四個因素
1、熱能
我們知道在大多數(shù)情況下升高溫度會加速化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生,同時也會加快溶解,固形物的溶解速度和增大其溶解度。清洗液吸收熱能后,其動力粘度 μ 隨溫度升高而減小,清洗液的流動狀態(tài)之雷諾數(shù)變大。
Re — 雷諾數(shù),無量綱;
D — 管道內(nèi)徑,mm;
V — 流體流速,m/s;
ρ — 介質(zhì)密度,kg/m³;
μ — 動力粘度,pa · s。
Re 變大后,會造成以下幾種情況:
a、 使流體流動的擾動性增強(qiáng),會有利于清洗的沖刷與溶解;
b、 但溫度過高時也會加速清洗液對設(shè)備與管路等的腐蝕速度;
c、 溫度過高同樣也會使溶解固形物中的蛋白質(zhì)變性,致使溶解固形物與設(shè)備或管道內(nèi)壁間的結(jié)合力增大;
d、 如果水的軟化程度不夠 , 還會造成設(shè)備或管路內(nèi)壁結(jié)垢。
結(jié)論:因此,提高清洗液溫度的同時,也要考慮到溫度過高所帶來的影響;根據(jù)多年實際運行效果,對清洗液介質(zhì)的加熱溫度通?刂圃 60℃ -80℃之間 較為理想。
如熱水消毒 , 水溫必須 > 85℃;使用潔凈蒸氣對設(shè)備及管路消毒、滅菌效果會更好;有效殺死微生物及芽胞體的溫度范圍控制在 100℃ -110℃間為適宜。因此,利用蒸氣或電能加熱清洗介質(zhì),能夠收到較為理想的清洗效果。
2、外加機(jī)械能
噴射嘴或清洗球噴射出通過流體輸送機(jī)械所獲得的外加能量 W(J/kg) 的水或清洗液對被清洗對象進(jìn)行機(jī)械沖刷的過程,我們稱之為噴射清洗法。
噴射清洗方法能夠使被清洗物解離分散,加速溶解。
清洗方法按壓力大小分類如下:
0.5 MPa 以下低壓噴淋;
0.5-1.0 MPa 中壓噴洗;
1.0 MPa 以上高壓沖洗。
制藥設(shè)備在位清洗裝置(cip)與管路的 CIP 在位清洗裝置建議選取 0.5MPa 以下低壓噴淋方法。這是利用清洗劑的化學(xué)作 用和水力沖刷雙重清洗效力,可以快速使設(shè)備與管 路得以“潔凈”。而高壓沖洗方法所利用的是水的沖 擊作用,清洗液所起的作用被縮小了;同時,高壓 沖洗所需的外加能量與配置并不經(jīng)濟(jì)。
制藥生產(chǎn)行業(yè)中的各類貯罐 , 內(nèi)壁均經(jīng)過拋光 并達(dá)到 GMP 要求 , 這就大大的減少污垢的附著力 , 但是僅用水進(jìn)行清洗,并不能達(dá)到“潔凈”。
我們設(shè)計的這種雙重的清洗方法,更能使制藥 設(shè)備或管路的“潔凈”程度得以提高。
噴射液沖擊力(F),噴射水壓(P),噴射水流量(Q)和噴射初速度(V。)之間存以下關(guān)系:;F — 噴射理論沖擊力,kg/cm2;Q — 在噴射壓力下的噴嘴流量,m3/h;p — 液體的噴射壓力,kg/cm2。由以上公式可看出,清洗效果與噴射水壓力及流量有很大的關(guān)系。
噴射清洗效果還受噴嘴形式、安裝位置及噴射距離與角度等條件影響。在所有的噴霧形狀中,隨著噴霧距離的增加,單位噴射液沖擊力會減小,而打擊面積變大。根據(jù)Spraying Systems Co. 公司產(chǎn)品樣本介紹可以來推算噴嘴在某壓力下所噴出的液流在30 cm 處理論沖擊力F 的大小,實際值應(yīng)加以系數(shù)修正(見表1)。
3、化學(xué)清洗劑
根據(jù)清洗作用原理的不同,清洗劑可分為表面活性劑、化學(xué)清洗劑、吸附劑、酶制劑等幾類。
a 表面活性劑的洗滌去污原理是復(fù)雜的,是表面活性劑多種性能如吸附、潤濕、滲透、乳化、分散、起泡、增溶等性能綜合作用的結(jié)果。
b 化學(xué)清洗劑則是通過與污垢發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使它從清洗物體表面解離并溶解分散到水中。常見的化學(xué)清洗作用如用各種無機(jī)或有機(jī)酸去除金屬表面的銹垢、水垢、油污等,用氧化劑去除物體表面的色斑等。
一般的清洗過程首先需要將污物從被清洗表面分離,再將此污物在清洗液中分散形成一種穩(wěn)定的懸浮狀態(tài),并防止污物重新沉淀在被清洗物的表面上。
在自然界,污物分離的過程是頗為復(fù)雜的,不是一種單一的化學(xué)品就能達(dá)此目的,實際都是幾種清洗劑混合使用。
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